[发明专利]一种复合导热填料、高导热硅脂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于导热材料技术领域，特别涉及一种复合导热填料、高导热硅脂及其制备方法和应用。一种填料，包括球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝、硅烷偶联剂；球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝的质量比为(12‑15):(5‑7):(2‑3)；球形氮化硼的粒径为36‑65μm；片状氮化硼的粒径为7‑14μm；球形氧化铝的粒径为0.8‑3.3μm。硅烷偶联剂占球形氮化硼、片状氮化硼和球形氧化铝总质量的0.9‑3.3％。本发明的填料具有高填充性，高导热系数，该填料用在硅脂的制备中，使得硅脂具有高导热、低密度、低粘度、绝缘性好的优异性能，可快速有效的将散热元器件产生的热量传导出去，进而提高元器件的使用寿命。

技术领域

本发明属于导热材料技术领域，特别涉及一种复合导热填料、高导热硅脂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着科技的发展，电子产品得到了快速的发展。随着电子产品朝着小型化、高功率的不断高速发展，对电子产品的性能也提出了更高的要求，特别是散热性能。电子产品普遍存在着热聚集问题，在使用过程中会在短时间内产生大量的热量，必须将产生的热量及时地散发出去，否则会直接影响其可靠性和使用寿命。

导热硅脂作为一种导热材料，可用于发热或散热元件的散热，具有良好的导热性能，常应用于电子产品等领域。通过导热硅脂可以将发热元件在工作时所产生的热量迅速而均匀地传至散热片，从而达到良好的散热效果。为了提高导热系数，传统的导热硅脂会添加大量的填料，通常包括铝粉和石墨烯，而实际上此类填料的填充量有限，导致导热系数仍然偏低，同时会造成产品粘度高、润湿性差、密度大、绝缘性差，无法及时地将热量传导出去，使其元器件中积累大量热量，散热效果较差，不利于产品向小型化、轻型化方向的发展。

因此，亟需提供一种填料，该填料填充量高，导热系数高，使制备得到的硅脂具有高导热、低密度、低粘度、绝缘性好的优异性能，可快速有效的将散热元器件产生的热量传导出去，提高元器件的使用寿命。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。本发明提供一种复合导热填料，该填料填充量高，导热系数高，该填料用在硅脂的制备中，使得硅脂具有高导热、低密度、低粘度、绝缘性好的优异性能，可快速有效的将散热元器件产生的热量传导出去，提高元器件的使用寿命。

本发明的发明构思：本发明通过同时添加粒径为36-65μm的球形氮化硼、粒径为7-14μm的片状氮化硼、粒径为0.8-3.3μm的球形氧化铝，使得球形形状的填料之间通过点对点接触，片状形状的填料和球形形状的填料之间通过面和点接触，通过球形填料和片状填料的复配能够产生更多的接触点，可提高填料的导热系数；并且，通过添加粒径较小的片状氮化硼和球状氧化铝，使得填料颗粒之间的接触更加紧密，不同粒径的球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝共同作用，使得填料具有良好的填充性和导热系数；同时，球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝的质量比为(12-15):(5-7):(2-3)，此质量比范围可以保证填料之间有更多的接触点，使得填料填充量高，导热系数高；另外，采用硅烷偶联剂对球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝混合后的填料进行改性，提高填料和基胶的相容性，进而使得制备的硅脂具有高导热、低密度、低粘度、绝缘性好的优异性能，可提高元器件的使用寿命和工作效率。

因此，本发明的第一方面提供一种复合导热填料。

具体的，一种复合导热填料，包括球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝、硅烷偶联剂；

所述球形氮化硼、片状氮化硼、球形氧化铝的质量比为(12-15):(5-7):(2-3)；

所述球形氮化硼的粒径为36-65μm；所述片状氮化硼的粒径为7-14μm；所述球形氧化铝的粒径为0.8-3.3μm。

优选的，所述球形氮化硼的粒径为40-60μm；所述片状氮化硼的粒径为8-13μm；所述球形氧化铝的粒径为1-3μm。